1797年英國人亨利．莫茲利發明了車床， 車床（Lathe）又稱鏇床，係將工件固定於旋轉主軸上進行加工的工具機，通常用在圓柱工件加工。車床可裝配各種專用刀具，完成內外圓加工、鑽孔、車螺紋、切斷車槽、端面加工、車外圓、鑽中心孔、車孔，鉸孔、 車圓錐、車成形面、滾花、盤繞彈簧等加工程序。
文 ◆ 財團法人精密機械研究發展中心 機械檢測部 廖志偉

由於工業的發達使得產品工件加工需求日趨增進，為適應各種加工產品精度及近代多軸化、自動化、智慧化加工潮流趨勢，陸續地發展出多種不同功能與特性之車床種類， 如表1所示。

因應汽車、航太、國防及醫療等工業產品加工曲面複雜化之需求，車床產業均朝向 多軸化、多工化發展，故應相對地投入多軸 同動精度與機台空間精度提升之研究，但目 前產業試驗技術普遍地停留在針對單一自由度或二個自由度之量測，例如量規與試棒試 驗幾何精度、雷射干涉儀試驗線性軸定位精 度、角度分割儀試驗旋轉軸定位精度、接觸 式雙球桿循圓量測儀（Double Ball Bar,以下 稱DBB）試驗二軸同動之真圓度及伺服匹配 誤差，在車銑複合機的同動精度試驗經驗較 為不足。目前ISO 13041-5：2006國際標準 已有規範車銑複合機三軸同動精度之試驗方 式，可用精密圓球搭配位移感測器或DBB進行試驗。本篇先從ISO 13041-5國際標準試驗項目逐一說明，接續介紹同動精度試驗、試驗路徑編寫方式、同動精度量測儀器與量測軟體。

ISO 13041-5國際標準規範介紹
ISO 13041-5(2006) Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 5: Accuracy of speeds and interpolations (數值控制車床和車削中心的 試驗條件-第5部：速率與插值之精度)，標準適 用範圍為數值控制車床及車削中心機，試驗項 目包含K1主軸速度、K2進給速率、K3線性插值 運動、K4圓弧偏差運動、K5徑向偏差運動及K6 三軸同動圓弧插值運動。以下分別介紹各項標準規範之試驗方式、試驗儀器及允收公差。

(1) K1主軸速度試驗：用以檢查控制系統內所有電機、電子與運動鏈等，導致控制器指令 值與機械組件實際移動值，兩者間之整體精度。可用轉速計進行試驗，試驗時正轉與逆轉皆需試驗，允收公差為±5%。

(2) K2進給速率試驗：用以檢查控制系統內 所有電機、電子與運動鏈等，導致控制器指令 值與機械組件實際移動值，兩者間之整體精 度。可用雷射干涉儀進行試驗，試驗時去程與 回程皆需試驗，允收公差為±5%。

(3) K3線性插值運動試驗：用以檢查兩線性 軸以相同進給率(45°)移動時之互動行為，並 查驗任一軸在非常低進給率下(小角度)，可能出 現黏滑(stick-slip)運動時各軸之行為，試驗進給 率以250 mm/min進行。可用量治具進行試驗， 允收公差為任意100 mm長0.02 mm。

(4) K4圓弧插值運動試驗：用以檢查在進給 率變化下，兩線性軸(一般為X與Z軸)之互動行 為，包含某一軸之進給率降低至零，且移動方 向開始反向之點。可用循圓量測儀進行試驗， 量測圓弧需超過360度，且以兩種移動速度試 驗，在XZ平面上進行試驗，允收公差為低速G(CW)=0.03 mm、G(CCW)=0.03 mm；高速 G(CW)=0.05 mm、G(CCW)=0.05 mm。

(5) K5徑向偏差運動試驗：此項試驗為K4的 替代方案，當試驗的機台無法進行360°全圓量 測，用以檢查兩線性軸(通常為X與Z軸)在變化 進給速率下的互動行為，包含其中一軸的進給 降低至零，及移動方向開始反向之點。可用循 圓量測儀進行試驗，量測圓弧需為100度，且以 兩種移動速度試驗，在XZ平面上進行試驗，允 收公差為低速F(CCW)max/min=±0.15 mm、 F(CW)max/min=±0.15 mm；高速F(CCW) max/min=±0.25 mm、F(CW)max/min=±0.25mm。(備註：若要獲得徑性偏差值F，需將DBB 放置於校正塊上取得絕對長度。)

(6) K6三軸同動圓弧插值運動試驗：用以檢 查車銑複合機在順時針及逆時針的輪廓運動 時，X、Y及C軸之間的插值量。可用循圓量測儀進行試驗，在XY平面上，以X軸行程的 2/3作為直徑，量測圓弧需為180度或360度， 且以500 mm/min進給率試驗，允收公差為 G(b)=0.08 mm。

整理ISO 13041-5國際標準規範各檢驗項目 之試驗方法及允收值，如下表2所示。
.
.
.
.
.
.
文章未完...

閱讀全部文章
請下載完整PDF-第112頁 
點我下載!